当前位置:文档之家› 测量电功率实验的目的和原理

测量电功率实验的目的和原理

∙测量电功率实验的目的和原理:
1. 实验目的:
1)测定小灯泡额定电压下的电功率;
2)测定小灯泡略高于额定电压下的电功率;
3)测定小灯泡略低于额定电压下的电功率。

2. 实验原理:P=UI
应测量的物理量:小灯泡两端的电压U,和通过的电流I。

3. 实验方法:伏安法
∙伏安法测小灯泡的电功率:
∙伏安法测电阻与测功率的异同点:
∙补充:
(1)伏安法测功率。

滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。

多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率,不
是为了多次测量求平均值。

所以设计的表格中没有“平均功率”这一栏。

(2)伏安法测定值电阻时,滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流和电阻两端电压,因电阻阻值不变,这是为了多测几组对
应的电压、电流值,多测几次电阻值,用多次测量求平均值来减小误差。

(3)伏安法测小灯泡电阻时,由于灯丝电阻大小与温度有关。

在不同的工作状态下,小灯泡温度不同。

灯丝电阻也不同。

因此测灯丝电
阻时滑动变阻器的作用是为了保护电路和改变电路中的电流,不是为了多次测量求平均值。

∙“伏安法测功率”中常见故障及排除:
“伏安法测功率”是电学中的重要实验。

同学们在实验过程中,容易出现一些实验故障,对出现的实验故障又束手无策,因此,能够找出实验故障是做好实验的“法宝”。

下面就同学们在实验中易出现的故障从以下几方面进行分析。

1.器材选择不当导致故障
故障一:电流表、电压表指针偏转的角度小。

[分析原因]①电压表、电流表量程选择过大;②电源电压不高。

[排除方法]选择小量程,如果故障还存在,只有调高电源电压。

实验中若电表指针偏转的角度太小,估读电流或电压时由于视觉造成的误差将增大。

为了减小实验误差,选择量程时既不能使电表指针超过最大刻度,又要考虑到每次测量时应该使电表指针偏过刻度盘的中线。

2.器材连接过程中存在故障
故障二:电压表、电流表指针反向偏转。

[分析原因]两表的“+”“-”接线柱接反了,当电流从“一”接线柱流入时,指针反向偏转,甚至出现指针打弯、损坏电表的情况。

[排除方法]将两电表的“+”“-”接线柱对调。

故障三:滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡亮度无变化。

[分析原因]滑动变阻器连接有误,没有遵循“一上一下”的接线原则,把滑动变阻器接成了定值电阻。

[排除方法]遵循“一上一下”原则正确连接滑动变阻器。

故障四:滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数都不变,灯泡极亮且亮度无变化。

[分析原因]滑动变阻器的连接有误,没有遵循“一上一下”的接线原则,且滑动变阻器在电路中的阻值为零。

[排除方法]遵循“一上一下”的原则正确连接滑动变阻器。

故障五:刚接好最后一根导线,灯泡立即亮了。

[分析原因]连接电路的过程中,开关没有断开。

[排除方法]连接时注意断开开关,保护电路。

3.元件损坏导致故障
故障六:闭合开关后,灯不亮,电流表、电压表都没有示数。

[分析原因]电路中存在开路:①接线柱接触不良;②电路中电源、电流表、开关或变阻器可能损坏;③连接导线可能断开。

[排除方法]可先把各接线柱拧紧,若还不行,用一根导线让各元件依次短路,找出故障位置。

故障七:闭合开关,灯不亮,电流表几乎没有示数,电压表指针明显偏转。

[分析原因]可能是灯泡灯丝断了或灯座与灯泡接触不良。

[排除方法]更换灯泡或使灯座与灯泡接触良好。

利用电能表和停表测家用电器的功率:
1. 实验原理:
2.实验设计思路:
在家庭电路中,家用电器消耗的电能可以由电能表进行测量。

每只电能表上标有该电能表上的转盘每千瓦的转数。

例如,一只电能表标着3000r/(kW·h),这表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000 转。

利用盘面上的这个参数可以测定家用电器的功率。

3.实验步骤要测量某家用电器的功率,可只让它在电路中工作,将其他用电器关掉。

观察电能表的转盘转过的转数N,同时用停表测
出所用的时间t(s),若以上述电能表为例,则该电器的功率大小为=。

还有一种电子式电能表,其表盘上“n imp/(kW·h)”的含义是每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁n 次。

若测得某用电器工作时
间t内指示灯闪烁了N 次,则该用电器的功率为。

小红同学做“测小灯泡的额定功率”实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8V,其中电源是三节新的干电池,灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω1A”的字样。

(1)如图所示的是小红同学连接不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线帮她将图中未连接部分连接好,要求:电压表、电流表选择
合适的量程,滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小;
(2)当小红同学闭合电路的开关后,电路中可能出现一些不正常现象:
第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的________(填“AB”或“CD”)两端点连入了电路中;
第二种:小灯泡不亮,电流表示数不为零,电压表示数为零,可能小灯泡处_____(填“短路”或“断路”)。

(3)小红同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如下表:
小明认为小红同学通过三次测量得到三组数据,算出三个电功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误,为什么?
(4)你认为正确测量结果P额=___________W。

同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选用的电源电压为4V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻小于10Ω,滑动变阻器上标有“30ΩlA”字样,如图甲是小林同学没有连接完的实验电路.
(1)请你用笔画线代替导线,帮小林将实验电路连接完整;(1分)
(2)连接线路完好后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数而电流表没有示数,则故障的原因可能

(3)故障排除后,闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图丙所示,小灯泡两端电压为
V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(选填“左”或“右”)端滑动;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 w.
(5)如果电压表坏了,在不能改变原电路的条件下,小林又想粗略测量小灯泡的额定电功率,下一个操作步骤是,使电流表的示数为 A时,计算出小灯泡的额定电功率。

按图示电路对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时,测得5组实验数据,并记录在表中,同时记录了小灯泡亮度变化情况.
请你仔细分析实验数据和实验现象,回答以下问题:
(1)小灯泡的额定功率是______W;
(2)小灯泡亮度变化规律是______;
(3)除了表格中列出的数据和现象外,你还能发现的问题是______.
次数 1 2 3 4 5
U/V 3.0 3.5 3.8 4.0 4.5
I/A 0.28 0.30 0.31 0.32 0.34
亮度增加
实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡,小玲同学利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验。

(1)用笔画线把给出的用电器连接成测量小灯泡电功率的电路图。

(2)若电流表有“0~0.6A”和“0~3A”二档,应选择“0~ A”档接入电路中。

(3)滑动变阻器的最大阻值为15Ω,电源电压不变,将滑动变阻器的电阻值从最大调至5Ω的过程中,它的功率变化为(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。

在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。

(1)实验中,电流表的量程应选0~________A。

(2)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整。

(3)闭合开关前,图1中滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端。

(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图2所示)为________V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图1中滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。

(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W。

(6)若小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是____________(写出一种即可)。

相关主题